(57)【要約】【課題】  低い光入力強度を十分な精度で検出すると共に、広い範囲にわたって光入力強度を検出することの可能な光受信器を提供する。【解決手段】  光受信器１０では、バイアス電圧発生回路１２によってアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）１４に可変の直流電圧が印加される。第１および第２の電流検出回路１８，２０は、光電流に応じた第１および第２の検出信号を生成する。制御回路２２は、いずれか一方の検出信号を用いて光入力の強度を算出する。第１の電流検出回路は、カレントミラー回路５０を含み、光電流に比例する電流を計測することにより第１の検出信号を生成する。第２の電流検出回路は、バイアス電圧発生回路とカレントミラー回路との間に設けられている。第２の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値は、第１の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値よりも高い。【選択図】  図１
2006352360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力を受けて光電流を生成するアバランシェフォトダイオードと、
前記アバランシェフォトダイオードに可変の直流電圧を印加するバイアス電圧発生回路と、
前記光電流に応じた第１の検出信号を生成する第１の電流検出回路と、
前記光電流に応じた第２の検出信号を生成する第２の電流検出回路と、
前記第１または第２の検出信号から前記光入力の強度を算出すると共に、この選択された検出信号に応じた制御信号を前記バイアス電圧発生回路に供給して前記直流電圧を制御する制御回路と、
を備え、
前記第１の電流検出回路は、入力端子が前記アバランシェフォトダイオードに接続され、基準電位端子が前記バイアス電圧発生回路の出力に接続され、前記アバランシェフォトダイオードに流れる前記光電流に比例する電流を出力端子に流すカレントミラー回路を含み、該カレントミラー回路の該出力端子より流れる電流を計測することにより前記第１の検出信号を生成し、
前記第２の電流検出回路は、前記バイアス電圧発生回路の出力と前記カレントミラー回路の基準電位端子の間、もしくは前記カレントミラー回路の入力端子と前記アバランシェフォトダイオードの間に挿入され、
前記第２の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値は、前記第１の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値よりも高い、
光受信器。
【請求項２】
前記制御回路は、前記算出された光入力の強度を示す光強度信号を生成し、該光受信器の外部に出力する、請求項１に記載の光受信器。
【請求項３】
前記第１の電流検出回路は、
前記光電流を電圧に変換して第１のアナログ電圧信号を生成する検出抵抗と、
前記第１のアナログ電圧信号を増幅するとともにその絶対値を所定の上限値以下に制限する増幅器を含んでいる、
請求項１または２に記載の光受信器。
【請求項４】
前記第２の電流検出回路は、
前記光電流が流れることによって電圧降下を生じさせ、該電圧降下の分だけ前記直流電圧を低減する制限抵抗と、
前記制限抵抗の一端の電圧を分割して第１の電圧信号を生成する第１の抵抗分割回路と、
前記制限抵抗の他端の電圧を分割して第２の電圧信号を生成する第２の抵抗分割回路と、
前記第１および第２の電圧信号の一方から他方を減算して前記光電流に応じたアナログ信号を生成する減算回路と、
を有する、請求項３に記載の光受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）が過電流によって破壊されることを防止するために、ＡＰＤが受信する光入力強度を検出して、ＡＰＤのバイアス電圧を制御する光受信器が知られている。
【０００３】
下記の特許文献１および２では、ＡＰＤに流れる光電流のミラー電流をカレントミラー回路によって生成し、このミラー電流を検出抵抗によって電圧に変換する。この電圧は、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）によってディジタル信号に変換される。光受信器は、このディジタル信号に応じてバイアス電圧を制御する。
【特許文献１】特開平１１−１８６９７１号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、光受信器は、ホスト装置に接続され、ＡＰＤが受信する光入力強度の情報をホスト装置へ出力する。そのために、光受信器は、上記のディジタル信号から光入力強度を算出する。光入力強度が低いときの検出精度を高めるためには、検出抵抗を大きくすることが好ましい。
【０００５】
しかし、ＡＤＣがディジタル化することの可能な入力電圧は、ＡＤＣに供給される基準電圧に応じて制限されているため、検出抵抗が大きいとＡＤＣへの入力も大きくなり、ＡＤＣの出力電圧が飽和しやすくなる。したがって、検出抵抗を大きくするのに伴って、検出可能な光入力強度の範囲は狭くなってしまう。逆に、光入力強度の検出範囲を広げるために検出抵抗を小さくすると、光入力強度が低いときの光入力強度の検出精度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、低い光入力強度を十分な精度で検出すると共に、広い範囲にわたって光入力強度を検出することの可能な光受信器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光受信器は、光入力を受けて光電流を生成するアバランシェフォトダイオードと、アバランシェフォトダイオードに可変の直流電圧を印加するバイアス電圧発生回路と、光電流に応じた第１の検出信号を生成する第１の電流検出回路と、光電流に応じた第２の検出信号を生成する第２の電流検出回路と、第１または第２の検出信号から光入力の強度を算出すると共に、この選択された検出信号に応じた制御信号をバイアス電圧発生回路に供給して直流電圧を制御する制御回路とを備えている。第１の電流検出回路は、入力端子がアバランシェフォトダイオードに接続され、基準電位端子がバイアス電圧発生回路の出力に接続され、アバランシェフォトダイオードに流れる光電流に比例する電流を出力端子に流すカレントミラー回路を含み、カレントミラー回路の出力端子より流れる電流を計測することにより前記第１の検出信号を生成する。第２の電流検出回路は、バイアス電圧発生回路の出力とカレントミラー回路の基準電位端子の間、もしくはカレントミラー回路の入力端子とアバランシェフォトダイオードの間に挿入されている。第２の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値は、第１の電流検出回路によって検出可能な光電流の最大値よりも高い。
【０００８】
比較的低い光入力強度は、比較的低い光電流を検出可能な第１の電流検出回路の検出信号を用いて算出され、より高い光入力強度は、より高い光電流を検出可能な第２の電流検出回路の検出信号を用いて算出される。従って、低い光入力強度に対する十分な検出精度を第１の電流検出回路によって確保すると共に、検出可能な光入力強度の範囲を第２の電流検出回路によって拡大することができる。
【０００９】
制御回路は、算出された光入力の強度を示す光強度信号を生成し、該光受信器の外部に出力してもよい。この構成によれば、検出した光入力強度を外部の装置に通知することが可能になる。
【００１０】
第１の電流検出回路は、光電流を電圧に変換して第１のアナログ電圧信号を生成する検出抵抗と、第１のアナログ電圧信号を増幅するとともにその絶対値を所定の上限値以下に制限する増幅器を含んでいてもよい。
【００１１】
制御回路がディジタル処理を行う場合、第１のアナログ電圧信号は、アナログ／ディジタル変換器を用いてディジタル信号に変換されることがある。この構成によれば、光入力強度が非常に高いときでも、アナログ／ディジタル変換器の入力電圧をその入力耐圧以下に抑え、その破損を防止することが可能である。
【００１２】
第１のアナログ電圧信号の絶対値を所定の上限値以下に制限するためにツェナーダイオードを用いることができるが、この場合、ツェナーダイオードによる漏れ電流が大きくなる。増幅器はツェナーダイオードに比べて漏れ電流が少ないため、光入力強度の検出誤差を抑えることができる。
【００１３】
第２の電流検出回路は、光電流が流れることによって電圧降下を生じさせ、該電圧降下の分だけ上記の直流電圧を低減する制限抵抗と、制限抵抗の一端の電圧を分割して第１の電圧信号を生成する第１の抵抗分割回路と、制限抵抗の他端の電圧を分割して第２の電圧信号を生成する第２の抵抗分割回路と、第１および第２の電圧信号の一方から他方を減算して光電流に応じたアナログ信号を生成する減算回路とを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る光受信器は、二つの電流検出回路を選択的に使用して光入力強度を算出することにより、低い光入力強度を十分な精度で検出すると共に、広い範囲にわたって光入力強度を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、添付図面において同一または同等の部分には同一の符号を付すこととする。
【００１６】
第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る光受信器の構成を示す回路図である。光受信器１０は、バイアス電圧発生回路１２、アバランシェフォトダイオード（以下、「ＡＰＤ」と表記する）１４、増幅器１６、第１の電流検出回路１８、第２の電流検出回路２０、および制御回路２２を備える。
【００１７】
バイアス電圧発生回路１２は、バイアスライン２４上に直流電圧Ｖｂを出力し、それをＡＰＤ１４に対して逆方向に印加する電圧源である。バイアス電圧発生回路１２の一例は、ＤＣ−ＤＣコンバータである。バイアス電圧発生回路１２は、直流電圧Ｖｂを出力端子１２ｏに生成する。この出力端子１２ｏは、バイアスライン２４を介してＡＰＤ１４のカソードに接続されている。バイアス電圧発生回路１２は、制御回路２２に接続された入力端子１２ｉも有している。直流電圧Ｖｂの大きさは、入力端子１２ｉに供給される制御信号Ｓｃに従って定められる。
【００１８】
ＡＰＤ１４には、バイアス電圧発生回路１２によってバイアス電圧Ｖａｐｄが印加される。バイアス電圧Ｖａｐｄは、電圧Ｖｂに応じた大きさを有する直流電圧である。バイアス電圧ＶａｐｄがＡＰＤ１４に印加されている間、ＡＰＤ１４は光入力８０を検出し、その光入力８０をある増倍率Ｍで光電流Ｉａｐｄに変換する。ＡＰＤ１２の増倍率Ｍは、バイアス電圧Ｖａｐｄの大きさに依存する。光電流Ｉａｐｄは、光入力８０に応じて変調される。
【００１９】
ＡＰＤ１４のアノードには増幅器１６が接続されている。本実施形態では、増幅器１６は、光電流Ｉａｐｄを適当な増幅率で電気出力信号Ｖｏｕｔに変換するトランスインピーダンスアンプである。
【００２０】
第１および第２の電流検出回路１８、２０は、バイアス電圧発生回路１２とＡＰＤ１４との間に設けられている。第１および第２の電流検出回路１８、２０は、光電流Ｉａｐｄに応じた第１および第２の検出信号Ｄｄ１、Ｄｄ２をそれぞれ生成する。検出信号Ｄｄ１、Ｄｄ２は、光電流Ｉａｐｄに応じて変化するディジタル電圧信号である。これらの検出信号Ｄｄ１、Ｄｄ２は、制御回路２２に供給される。
【００２１】
第１の電流検出回路１８は、カレントミラー回路５０、検出抵抗３０および第１のアナログ／ディジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」と表記する）３６から構成される電流電圧変換回路である。
【００２２】
カレントミラー回路５０は、ｐｎｐトランジスタ２６および２７、並びに抵抗２８および２９を含んでいる。抵抗２８とトランジスタ２６はバイアスライン２４上に配置されている。抵抗２８の一端は、第２の電流検出回路２０中の抵抗３２に接続され、他端は、トランジスタ２６のエミッタに接続されている。トランジスタ２６のコレクタは、ＡＰＤ１４のカソードに接続され、ベースは、トランジスタ２６のコレクタとトランジスタ２７のベースの双方に接続されている。抵抗２９の一端は、バイアスライン２４に接続され、他端はトランジスタ２７のエミッタに接続されている。トランジスタ２７のコレクタは検出抵抗３０の一端に接続され、検出抵抗３０の他端は接地電位２５に接続されている。なお、ノード４８、４９および３１は、それぞれ、カレントミラー回路５０の基準電圧端子、入力端子、出力端子に相当する。
【００２３】
抵抗２８およびトランジスタ２６に光電流Ｉａｐｄが流れると、光電流Ｉａｐｄに応じたミラー電流Ｉｍｉｒが生成され、抵抗２９およびトランジスタ２７を流れる。このミラー電流Ｉｍｉｒは光電流Ｉａｐｄに比例する。この比例係数は、ミラー比と呼ばれることがある。ミラー電流Ｉｍｉｒが検出抵抗３０を流れると、検出抵抗３０の両端に電圧降下が生じる。検出抵抗３０の一端に接続されたノード３１の電圧は、この電圧降下に等しい。こうして、ミラー電流Ｉｍｉｒに応じた第１のアナログ電圧信号Ｓｄ１がノード３１に生成される。検出抵抗３０の電圧降下は、光電流Ｉａｐｄが増加するに伴って増加する。従って、信号Ｓｄ１は、光入力強度が増加するのに伴って上昇し、逆に、光入力強度が減少すると低下する。
【００２４】
ノード３１は、第１のＡＤＣ３６の入力端子に接続されている。ＡＤＣ３６は、アナログ電圧信号Ｓｄ１をディジタル化して、第１の検出信号Ｄｄ１に変換する。一般に、ＡＤＣがディジタル化することの可能な入力電圧の上限（以下、「上限入力電圧」と呼ぶ）は、ＡＤＣに供給される基準電圧に応じて定まる。この基準電圧は、消費電力の削減のために、３〜５Ｖ程度に抑えられることが多い。このため、本実施形態では、ＡＤＣ３６の上限入力電圧を３〜５Ｖ程度に想定する。
【００２５】
上限入力電圧より高い電圧がＡＤＣ３６に入力されると、ＡＤＣ３６が飽和してしまい、検出信号Ｄｄ１は、入力電圧の大きさにかかわらず、上限入力電圧をディジタル化した値に固定されてしまう。こうなると、電流検出回路１８は光電流Ｉａｐｄを正しく検出することはできなくなる。従って、第１の電流検出回路１８が検出可能な光電流の最大値は、ＡＤＣ３６の入力が上限入力電圧に等しくなるような光電流の値である。
【００２６】
第２の電流検出回路２０は、制限抵抗３２、抵抗分割回路５２および第２のＡＤＣ３８から構成される電流電圧変換回路である。
【００２７】
制限抵抗３２はＡＰＤ１４に直列に接続されている。制限抵抗３２の一端は、第１の電流検出回路１８を介してＡＰＤ１４のカソードに接続されており、他端はバイアス電圧発生回路１２の出力端子１２ｏに接続されている。制限抵抗３２には光電流Ｉａｐｄが流れるため、制限抵抗３２の両端には、光電流Ｉａｐｄに応じた電圧降下が生じる。ＡＰＤ１４に印加されるバイアス電圧Ｖａｐｄは、この電圧降下分だけ減少する。すなわち、制限抵抗３２は、光電流Ｉａｐｄに応じてバイアス電圧Ｖａｐｄを低減する。
【００２８】
抵抗分割回路５２は、第１の抵抗３３および第２の抵抗３４から構成されている。これらの抵抗３３、３４は、カレントミラー回路５０と制限抵抗３２の間に位置するノード５１に直列に接続されている。抵抗３３、３４は、ノード５１の電圧を分割し、これらの抵抗の間に位置するノード３５に第２のアナログ電圧信号Ｓｄ２を生成する。光電流Ｉａｐｄが増加すると制限抵抗３２での電圧降下が大きくなり、それに応じてノード５１の電圧は低下する。従って、信号Ｓｄ２は、光入力強度が増加するのに伴って低下し、逆に、光入力強度が減少すると上昇する。
【００２９】
ノード３５は、第２のＡＤＣ３８の入力端子に接続されている。ＡＤＣ３８は、アナログ電圧信号Ｓｄ２をディジタル化して、第２の検出信号Ｄｄ２に変換する。ＡＤＣ３６と同様に、ＡＤＣ３８の上限入力電圧も３〜５Ｖ程度に想定されている。
【００３０】
ＡＤＣ３６と同様に、上限入力電圧より高い電圧がＡＤＣ３８に入力されると、ＡＤＣ３８は飽和してしまう。従って、第２の電流検出回路２０が検出可能な光電流の最大値は、ＡＤＣ３８の入力が上限入力電圧に等しくなるような光電流の値である。第２の電流検出回路１８が検出可能な光電流の最大値は、第１の電流検出回路１８が検出可能な光電流の最大値よりも高く設定されている。これは、電流検出回路１８、２０内の抵抗の値を適切に定めることにより実現される。
【００３１】
抵抗分割回路５２は、ＡＤＣ３８に過大な入力電圧を与えないために設けられている。一般に、ＩｎＰ系のＡＰＤに印加されるバイアス電圧は２０〜８０Ｖであり、このようなＡＰＤを光受信器１０で使用すればノード５１の電圧も同程度となる。これに対し、ＡＤＣ３８の上限入力電圧は３〜５Ｖ程度である。そのため、ノード５１とＡＤＣ３８の間に抵抗分割回路５２を設けて、ＡＤＣ３８の入力が上限入力電圧を超えないようにしている。
【００３２】
第１および第２のＡＤＣ３６、３８の出力端子は、共に制御回路２２に接続されている。制御回路２２は、制御部４０およびモニタ部４２を有している。制御回路２２は、単一の中央処理装置（ＣＰＵ）として実装されていてもよい。制御回路２２は、検出信号Ｄｄ１またはＤｄ２のいずれかを用いて光入力８０の強度を算出し、算出した光入力強度に応じた制御信号Ｓｃをバイアス電圧発生回路１２に供給して、直流電圧Ｖｂおよびバイアス電圧Ｖａｐｄを調整する。
【００３３】
制御部４０は、第１のＡＤＣ３６の出力端子に接続された入力端子４０ａを有しており、第１の検出信号Ｄｄ１を所定の閾値と比較して、その比較の結果をモニタ部４２に通知する。これは、検出信号Ｄｄ１が示す光電流の値を所定の閾値と比較することと等価である。
【００３４】
より具体的に述べると、制御部４０は、閾値として基準電圧Ｖｒ１を生成し、第１の検出信号Ｄｄ１を基準電圧Ｖｒ１と比較して、その結果に応じた比較信号Ｓｘを生成する。本実施形態では、Ｄｄ１がＶｒ１未満の場合、比較信号Ｓｘはローレベルであり、Ｄｄ１がＶｒ１以上の場合、比較信号Ｓｘはハイレベルである。制御部４０は、モニタ部４２の入力端子４２ａに接続された出力端子４０ｂを有しており、比較信号Ｓｘは、この出力端子４０ｂからモニタ部４２に送られる。
【００３５】
制御部４０は、モニタ部４２に接続された入力端子４０ｃ、およびバイアス電圧発生回路１２に接続された出力端子４０ｄを更に有している。制御部４０は、モニタ部４２から供給される光強度信号Ｓｙ（後述する）を入力端子４０ｃで受け、その光強度信号Ｓｙに基づいて制御信号Ｓｃを生成する。制御信号Ｓｃは、出力端子４０ｄからバイアス電圧発生回路１２の入力端子１２ｉに供給され、直流電圧Ｖｂを定める。
【００３６】
モニタ部４２は、上記の入力端子４２ａに加えて、ＡＤＣ３６および３８の出力端子にそれぞれ接続された入力端子４２ｂおよび４２ｃを有している。モニタ部４２は、検出信号Ｄｄ１またはＤｄ２のいずれかを用いて光入力８０の強度を算出し、この算出した強度を示す光強度信号Ｓｙを生成する。後述するように、どちらの検出信号を使用するかは、制御部４０から送られる比較信号Ｓｘに従って決定される。モニタ部４２は、制御部４０の入力端子４０ｃに接続された出力端子４２ｄを更に有しており、光強度信号Ｓｙは、この出力端子４２ｄから制御部４０に送られる。モニタ部４２は、制御部４０の出力端子４０ｄに接続された入力端子４２ｅも有しており、制御信号Ｓｃを制御部４０から受ける。後述するように、この制御信号Ｓｃは光入力強度の算出に使用される。
【００３７】
本実施形態では、光受信器１０は、外部のホスト装置（図示せず）に接続されて使用される。モニタ部４２の出力端子４２ｄはホスト装置に接続されており、従って、光強度信号Ｓｙは出力端子４２ｄからホスト装置に送られる。これにより、ホスト装置が、光受信器１０への光入力８０の強度を確認できるようになる。
【００３８】
以下では、制御回路２２によるバイアス電圧Ｖａｐｄの制御を詳細に説明する。制御回路２２は、光入力強度が低いときは感度優先制御を行い、光入力強度が高いときは過電流保護制御を行う。前者は、光入力強度に対してＡＰＤ１４の感度が最適となるようにＡＰＤ１４のバイアス電圧を制御し、後者は、ＡＰＤ１４に過電流が流れないようにバイアス電圧を制御する。
【００３９】
図２は、光入力強度Ｐｉｎとバイアス電圧Ｖａｐｄとの関係を表すグラフである。図２に示されるように、光入力強度Ｐｉｎが所定の値Ｐ０未満の場合、制御回路２２は、バイアス電圧Ｖａｐｄを一定値Ｖ０に保持する。これが上記の感度優先制御にあたる。一方、光入力強度がＰ０以上の場合、制御回路２２は、光入力強度Ｐｉｎが変動するのに伴ってバイアス電圧Ｖａｐｄを単調に変化させる。これが上記の過電流保護制御にあたる。
【００４０】
制御回路２２は、第１の検出信号Ｄｄ１が基準電圧Ｖｒ１以上であるか否かを示す比較信号Ｓｘに従って制御方式を切り替える。したがって、基準電圧Ｖｒ１は、図２に示される光入力強度の閾値Ｐ０に対応する。第１の検出信号Ｄｄ１が基準電圧Ｖｒ１未満の場合、すなわち比較信号Ｓｘがローレベルの場合、制御回路２２は、第１の検出信号Ｄｄ１を用いて光入力強度を算出し、その算出値に基づいて直流電圧Ｖｂを制御する。一方、第１の検出信号Ｄｄ１が基準電圧Ｖｒ１以上の場合、すなわち比較信号Ｓｘがハイレベルの場合、制御回路２２は、第２の検出信号Ｄｄ２を用いて光入力強度を算出し、その算出値に基づいて直流電圧Ｖｂを調整する。具体的には、光入力強度が増加したときは、直流電圧Ｖｂを低減してバイアス電圧Ｖａｐｄを低下させる。逆に、光入力強度Ｐｉｎが低下したときは、直流電圧Ｖｂを増加してバイアス電圧Ｖａｐｄを上昇させる。
【００４１】
基準電圧Ｖｒ１は、第１の電流検出回路１８によって検出可能な光電流Ｉａｐｄの最大値を第１の電流検出回路１８が検出したときに生成される検出信号Ｄｄ１の値以下に設定されている。従って、光入力８０が増加しても、第１の電流検出回路１８によって検出可能な最大値を光電流Ｉａｐｄが超える前に、光入力強度の算出に使用される検出信号がＤｄ１からＤｄ２に切り替えられる。このため、飽和した検出信号Ｄｄ１を用いて不正確な光入力強度が算出されることはない。
【００４２】
以下では、光入力強度の算出方法を詳細に説明する。モニタ部４２は、比較信号Ｓｘに従って検出信号Ｄｄ１またはＤｄ２のいずれかを選択し、その選択した検出信号を用いて光入力強度を算出する。本実施形態では、光入力強度は、モニタ部４２に予めプログラムされた近似計算によって算出される。モニタ部４２は、比較信号Ｓｘがローレベルのときは第１の近似計算を行い、比較信号Ｓｘがハイレベルのときは第２の近似計算を行う。
【００４３】
第１の近似計算では、第１の検出信号Ｄｄ１の値から光入力強度が求められる。前述したように、比較信号Ｓｘがローレベルの場合は、バイアス電圧Ｖａｐｄが一定値Ｖ０に保持される。これは、ＡＰＤ１２の増倍率Ｍが一定値となることを意味する。以下では、この一定値をＭ１で表すことにする。
【００４４】
Ｍ１は、最小受信感度が最も低くなる増倍率Ｍの値である。ここで、最小受信感度とは、増幅器１６に接続される外部のデータ識別回路によって識別することの可能な光信号パワーの最小値である。従って、最小受信感度が低いほど、より小さな光入力信号を検出することができ、光受信器１０の感度が高いことになる。
【００４５】
最小受信感度を低くするためには、単にＡＰＤ１４の増倍率Ｍを高くするだけでは十分ではない。増倍率の上昇に伴ってＡＰＤの雑音が増加し、それが光信号の識別を困難にするからである。図３（ａ）は、ＡＰＤの増倍率Ｍと雑音との関係を概略的に示すグラフである。このグラフに示されるように、ＡＰＤは、増倍率Ｍがある閾値より大きくなると、増倍率Ｍの上昇に伴って雑音が急激に増大するようになる。この閾値が上記のＭ１である。
【００４６】
図３（ｂ）は、ＡＰＤの増倍率Ｍと最小受信感度との関係を概略的に示すグラフである。このグラフに示されるように、増倍率ＭがＭ１より大きくなると、雑音が過度に大きくなるため、増倍率Ｍが上昇しているにもかかわらず信号波形のアイ開口部が狭くなり、最小受信感度が上昇する。従って、最小受信感度を最も低くするためには、ＡＰＤ１４の増倍率を上記の閾値Ｍ１に定めることが好ましい。
【００４７】
第１の近似計算では、第１の検出信号Ｄｄ１から光電流Ｉａｐｄを算出し、上述した増倍率Ｍ１におけるＡＰＤ１２の光電変換特性に基づいて光入力強度を求める。光電流Ｉａｐｄは、カレントミラー回路５０のミラー比とＡＤＣ３６のＡＤ変換特性とに応じた定数をＤｄ１に乗じることにより算出される。
【００４８】
図４は、様々な増倍率Ｍの下での光電変換特性を例示するグラフである。増倍率Ｍ１に対応する光電変換特性は、符号５５で表されている。図４に示されるように、光入力強度Ｐｉｎは、光電流Ｉａｐｄの２次関数として近似することができる。増倍率Ｍ１に対応する近似計算式の一例は、次のように表される。
Ｙ＝ＡＸ２＋ＢＸ＋Ｃ      （１）
ここで、Ｙは光入力強度Ｐｉｎ、Ｘは光電流Ｉａｐｄであり、Ａ、ＢおよびＣは増倍率Ｍ１の下での光電変換特性に応じて定まる係数である。このような近似計算式は、ＡＰＤ１２の光電変換特性を予め調べることにより決定され、モニタ部４２にプログラムされる。モニタ部４２は、検出信号Ｄｄ１から算出した光電流Ｉａｐｄを（１）式に代入することにより、光入力強度を算出する。
【００４９】
第２の近似計算では、第２の検出信号Ｄｄ２の値と制御信号Ｓｃの値とから光入力強度が求められる。制御信号Ｓｃは、制御部４０からモニタ部４２の入力端子４２ｏｂに入力される。前述したように、比較信号Ｓｘがハイレベルの場合は、光入力強度に応じてバイアス電圧Ｖａｐｄが変動する。これに伴い、ＡＰＤ１２の増倍率Ｍが変動するので、光入力強度は光電流Ｉａｐｄと増倍率Ｍの双方を考慮に入れて算出する必要がある。そこで、第２の近似計算では、光電流Ｉａｐｄに加えて増倍率Ｍを算出し、それらを用いて光入力強度を求める。
【００５０】
光電流Ｉａｐｄは、制限抵抗３２での電圧降下を制限抵抗３２の抵抗値で除算することにより算出される。制限抵抗３２での電圧降下は、バイアス電圧発生回路１２の出力端子１２ｏの電圧、すなわち直流電圧Ｖｂと、ノード５１の電圧との差に等しい。直流電圧Ｖｂは、制御部４０から供給される制御信号Ｓｃから求められる。モニタ部４２は、制御信号Ｓｃと直流電圧Ｖｂとの関係を示すデータ（計算式やルックアップテーブル）を格納した記憶装置（図示せず）を含んでおり、そのデータに従って、制御信号Ｓｃの現在の値に対応する直流電圧Ｖｂを求める。また、ノード５１の電圧は、抵抗分割回路５２の抵抗分割比を用いて第２の検出信号Ｄｄ２から算出される。
【００５１】
一方、増倍率Ｍは、バイアス電圧Ｖａｐｄに基づいて求められる。モニタ部４２は、上記のようにして求めたノード５１の電圧から、抵抗２８での電圧降下およびトランジスタ２６のエミッタ−ベース間電圧を減算してＶａｐｄを算出する。モニタ部４２は、バイアス電圧Ｖａｐｄと増倍率Ｍとの関係を示すデータ（計算式やルックアップテーブル）を格納した記憶装置を有しており、そのデータに従って、バイアス電圧Ｖａｐｄに対応する増倍率Ｍを求める。
【００５２】
このようにして求められた増倍率ＭをＭｃａｌと表すと、光入力強度Ｐｉｎは、増倍率ＭｃａｌにおけるＡＰＤ１２の光電変換特性に基づいて求められる。この光電変換特性は、任意の近似計算式を用いて表すことができる。近似計算式の一例は、
Ｙ＝ＤＸ２＋ＥＸ＋Ｆ      （２）
である。ここで、Ｙは光入力強度Ｐｉｎ、Ｘは光電流Ｉａｐｄであり、Ｄ、ＥおよびＦは増倍率Ｍｃａｌの下での光電変換特性に応じて定まる係数である。このような近似計算式は、ＡＰＤ１２の光電変換特性を予め調べることにより決定され、モニタ部４２にプログラムされる。
【００５３】
モニタ部４２は、上記のようにして光入力強度を算出した後、その光入力強度に応じた光強度信号Ｓｙを生成し、制御部４０に送る。制御部４０は、光強度信号Ｓｙに基づいて制御信号Ｓｃを生成する。以下では、制御信号Ｓｃを生成する処理について詳しく説明する。
【００５４】
まず、バイアス電圧Ｖａｐｄと直流電圧Ｖｂとの関係を考える。これらの間には、次式の関係が成り立つ。
Ｖｂ＝Ｖａｐｄ＋Ｖｂｅ＋（Ｒ３２＋Ｒ２８）×Ｉａｐｄ      （３）
ここで、Ｒ３２およびＲ２８は、それぞれ制限抵抗３２および抵抗２８の値であり、Ｖｂｅは、トランジスタ２６のエミッタ−ベース間電圧である。第３項（Ｒ３２＋Ｒ２８）×Ｉａｐｄは、制限抵抗３２および抵抗２８での電圧降下を表す。
【００５５】
前述したように、比較信号Ｓｘがローレベルの場合、増倍率Ｍ１を保持するためにバイアス電圧Ｖａｐｄが一定に制御される。（３）式によれば、バイアス電圧Ｖａｐｄを一定に保つためには、光電流Ｉａｐｄの変化に応じた電圧降下（Ｒ３２＋Ｒ２８）×Ｉａｐｄの変動を打ち消すように直流電圧Ｖｂを調整する必要がある。ただしこの場合、光入力強度が小さいため、（Ｒ３２＋Ｒ２８）×ＩａｐｄがＶａｐｄ＋Ｖｂｅと比較すると十分小さいことも多い。その場合にはこの領域では光電流Ｉａｐｄの変化に応じた電圧降下（Ｒ３２＋Ｒ２８）×Ｉａｐｄの変動を無視して、調整を省略してもよい。
【００５６】
制御部４０は、記憶装置（図示せず）を有しており、この記憶装置に格納された第１の制御データを用いて直流電圧Ｖｂを調整する。この第１の制御データは、制御信号Ｓｃのレベルを示すディジタル制御値を、第１の検出信号Ｄｄ１の様々な値に対応付けて格納するルックアップテーブルである。これらのディジタル制御値は、対応するＤｄ１の値が示す光電流Ｉａｐｄが制限抵抗３２を流れるときにＡＰＤ１４の増倍率がＭ１になるように予め定められている。
【００５７】
制御部４０は、ルックアップテーブル内のＤｄ１のある値に対応する光電流Ｉａｐｄが流れたときは、そのＤｄ１値に対応するディジタル制御値をルックアップテーブルから読み取り、それをディジタル−アナログ変換することにより制御信号Ｓｃを生成する。バイアス電圧発生回路１２がこの制御信号Ｓｃに従って直流電圧Ｖｂを出力すると、適切なバイアス電圧ＶａｐｄがＡＰＤ１４に印加され、その増倍率がＭ１に調整される。
【００５８】
なお、ＡＤＣ３６から取得したＤｄ１値がルックアップテーブル内に存在しない場合は、最も近いＤｄ１値に対応するディジタル制御値を用いて制御信号Ｓｃを生成してもよいし、内挿法や外挿法によってディジタル制御値を算出してもよい。
【００５９】
一方、比較信号Ｓｘがハイレベルの場合、ＡＰＤ１４に過電流が流れないような増倍率Ｍを定めるためにバイアス電圧Ｖａｐｄが制御される。制御部４０は、光強度信号Ｓｙに応じて直流電圧Ｖｂを調整することにより、バイアス電圧Ｖａｐｄを制御する。制御部４０は、その内部の記憶装置に格納された第２の制御データを用いて直流電圧Ｖｂを調整する。第２の制御データは、制御信号Ｓｃのレベルを示すディジタル制御値を、光強度信号Ｓｙの様々な値に対応付けて格納するルックアップテーブルである。これらのディジタル制御値は、様々な入力光強度に対応してＡＰＤ１４の増倍率Ｍが過電流を生じない適切な値となるように予め定められている。
【００６０】
制御部４０は、ルックアップテーブル内に格納されたＳｙ値に等しい光強度信号Ｓｙを受けたときは、そのＳｙ値に対応するディジタル制御値をルックアップテーブルから読み取り、それをディジタル−アナログ変換することにより制御信号Ｓｃを生成する。バイアス電圧発生回路１２がこの制御信号Ｓｃに従って直流電圧Ｖｂを出力すると、適切なバイアス電圧ＶａｐｄがＡＰＤ１４に印加され、増倍率が最適化される。これにより、過電流の発生が防止される。
【００６１】
なお、モニタ部４２から取得した光強度信号Ｓｙの値がルックアップテーブル内に存在しない場合は、最も近いＳｙ値に対応するディジタル制御値を用いて制御信号Ｓｃを生成してもよいし、内挿法や外挿法によってディジタル制御値を算出してもよい。
【００６２】
以下では、本実施形態の利点を説明する。光受信器１０は、低い光入力強度を十分な精度で検出できると共に、広い範囲にわたって光入力強度を検出することができる。上述のように、検出信号Ｄｄ１と比較される基準電圧Ｖｒ１は、第１の電流検出回路１８によって検出可能な最大の光電流に応じて生成される検出信号Ｄｄ１の値以下に設定されている。そのため、光電流が第１の電流検出回路１８によって検出可能な最大値を超える前に、光入力強度の算出に使用される検出信号がＤｄ１からＤｄ２に切り替えられる。したがって、光電流が第１の電流検出回路１８によって検出可能な最大値を超えるときは、第２の検出信号Ｄｄ２を用いて光入力強度が算出される。これにより、光受信器１０が検出可能な光入力強度の範囲を拡大することができる。そして、大きな抵抗値を有する検出抵抗３０を使用することにより、低い光入力強度を第１の電流検出回路１８によって十分な精度で検出することができる。このように、光受信器１０は、低い光入力強度に対する十分な検出精度を第１の電流検出回路によって確保すると共に、検出可能な光入力強度の範囲を第２の電流検出回路によって拡大する。
【００６３】
なお、検出抵抗３０の値は、光受信器１０の光入力範囲に応じて設定される。例えば、光受信器１０の光入力範囲が−３０ｄＢｍ〜０ｄＢｍであり、−１０ｄＢｍ以下の光入力強度を電流検出回路１８で検出しようとする場合は、検出抵抗３０の値を３ｋΩ程度に設定することが好ましい。
【００６４】
第２実施形態
図５は、第２実施形態に係る光受信器の構成を示す回路図である。この光受器１０ａは、第１および第２の電流検出回路１８、２０に代えて第１および第２の電流検出回路１８ａ、２０ａを備え、制御回路２２に代えて制御回路２２ａを備える点で光受信器１０と異なっている。
【００６５】
第１の電流検出回路１８ａは、電流検出回路１８において検出抵抗３０とＡＤｃ３６との間に増幅器６４が設けられた構成を有している。本実施形態では、増幅器６４としてオペアンプを使用する。増幅器６４の入力端子はノード３１に接続され、出力端子はＡＤＣ３６の入力端子に接続されている。増幅器６４は、ノード３１の電圧をある増幅率で増幅して、第１のアナログ信号Ｓｄ１を生成する。ＡＤＣ３６は、アナログ信号Ｓｄ１をディジタル化して第１の検出信号Ｄｄ１を生成し、制御回路２２ａへ供給する。
【００６６】
一般に、増幅器の出力電圧の絶対値は、増幅器に供給される電源電圧に応じた上限値以下に制限される。すなわち、増幅器は振幅制限回路としての機能を有する。本実施形態では、消費電力の削減のために、増幅器６４の電源電圧として３〜５Ｖ程度を想定している。そのため、増幅器６４の出力電圧の上限値、すなわち飽和出力電圧も３〜５Ｖ程度である。
【００６７】
第２の電流検出回路２０ａは、第２の抵抗分割回路５３と減算回路６６を電流検出回路２０に追加した構成を有している。第２の抵抗分割回路５３は、第３の抵抗６０と第４の抵抗６１から構成されており、第１の抵抗分割回路５２と同じ抵抗分割比を有している。抵抗６０、６１は、ノード６２と接地電位２５との間に直列に接続されている。ノード６２は、バイアス電圧発生回路１２の出力端子１２ｏと制限抵抗３２との間に設けられている。第２の抵抗分割回路５３は、直流電圧Ｖｂを分割して得られる電圧を、抵抗６０および６１間のノード６３に生成する。
【００６８】
ノード６３は、減算回路６６のプラス入力端子に接続されている。減算回路６６のマイナス入力端子はノード３５に接続されている。減算回路６６は、ノード６３の電圧からノード３５の電圧を減算し、その減算結果に応じた第２のアナログ信号Ｓｄ２を生成する。減算回路６６の出力端子は、ＡＤＣ３８の入力端子に接続されている。ＡＤＣ３８は、アナログ信号Ｓｄ２をディジタル化して第２の検出信号Ｄｄ２を生成し、制御回路２２ａへ供給する。
【００６９】
ノード６３および３５の電圧は、それぞれノード６２および５１の電圧を同じ抵抗分割比で分割したものなので、第２の検出信号Ｄｄ２は制御抵抗３２の電圧降下と等価である。制限抵抗３２の電圧降下は、光電流Ｉａｐｄの増加に伴って大きくなるので、検出信号Ｄｄ２は、光入力強度が増加するのに伴って上昇し、逆に、光入力強度が減少すると低下する。このような変化傾向は、第１の検出信号Ｄｄ１と同じである。しかし、第２の電流検出回路２０ａは、第１の電流検出回路１８ａによって検出可能な光電流の最大値よりも高い光電流が発生したときでも、検出信号Ｄｄ２がＡＤＣ３８の上限入力電圧を超えないように構成されている。これは、電流検出回路１８ａおよび２０ａ内の抵抗の値を適切に設定しておくことで実現される。
【００７０】
このように、第２の電流検出回路２０ａによって検出可能な光入力強度の最大値は、第１の電流検出回路１８ａによって検出可能な光入力強度の最大値よりも高い。従って、第１実施形態と同様に、光入力強度が低いときは第１の検出信号Ｄｄ１を使用し、光入力強度が高いときは第２の検出信号Ｄｄ２を使用して光入力強度を算出することで、低い光入力強度を十分な精度で検出し、なおかつ広い範囲にわたって光入力強度を検出することができる。
【００７１】
第１実施形態と同様に、制御回路２２ａは、ＡＰＤ１４のバイアス電圧Ｖａｐｄが光入力強度Ｐｉｎに対して図２に示されるような変化を示すようにバイアス電圧Ｖａｐｄを制御する。制御回路２２ａは、制御回路２２における制御部４０を制御部９０で置き換えた構成を有している。制御部４０は、第１の検出信号Ｄｄ１に基づいてバイアス電圧Ｖａｐｄの制御方式を切り替えるのに対し、制御部９０は、第２の検出信号Ｄｄ２に基づいてバイアス電圧Ｖａｐｄの制御方式を切り替える。また、制御部４０は、光入力強度が高い場合、モニタ部４２からの光強度信号Ｓｙに基づいてバイアス電圧Ｖａｐｄを制御するが、制御部９０は、光入力強度が高い場合、第２の検出信号Ｄｄ２に基づいてバイアス電圧Ｖａｐｄを制御する。
【００７２】
以下では、制御回路２２ａについて詳細に説明する。制御部９０は、第１の記憶装置７２、第２の記憶装置７４、大小比較器７６、およびディジタル−アナログ変換器（以下、「ＤＡＣ」と表記する）７８を有する。
【００７３】
第１の記憶装置７２には、第１実施形態で使用した第１の制御データが格納されている。第１の記憶装置７２は、ＡＤＣ３６から第１の検出信号Ｄｄ１を受け、第１の制御データにおいて検出信号Ｄｄ１の値に対応付けられたディジタル制御値をディジタル制御信号Ｄｄ３として出力する。第１実施形態で説明したように、これらのディジタル制御値およびディジタル制御信号Ｄｄ３は、制御信号Ｓｃのレベルを示しており、対応するＤｄ１の値が示す光電流Ｉａｐｄが制限抵抗３２を流れるときにＡＰＤ１４の増倍率が上述のＭ１になるように予め定められている。このディジタル制御信号Ｄｄ３は、大小比較器７６の入力端子７６ａに供給される。
【００７４】
第２の記憶装置７４には、第１実施形態で使用した第２の制御データが格納されている。第１の記憶装置７２は、ＡＤＣ３８から第２の検出信号Ｄｄ２を受け、第２の制御データにおいて検出信号Ｄｄ２の値に対応付けられたディジタル制御値をディジタル制御信号Ｄｄ４として出力する。第１実施形態で説明したように、これらのディジタル制御値およびディジタル制御信号Ｄｄ４は、制御信号Ｓｃのレベルを示しており、様々な入力光強度に対応してＡＰＤ１４の増倍率Ｍが過電流を生じない適切な値となるように予め定められている。このディジタル制御信号Ｄｄ４は、大小比較器７６の入力端子７６ｂに供給される。
【００７５】
大小比較器７６は、ディジタル制御信号Ｄｄ４を所定の閾値と比較し、その比較の結果をモニタ部４２に通知する。より具体的に述べると、大小比較器７６は、閾値として基準電圧Ｖｒ２を生成し、ディジタル制御信号Ｄｄ４を基準電圧Ｖｒ２と比較して、その結果に応じた比較信号Ｓｘを生成する。本実施形態では、Ｄｄ４がＶｒ２未満の場合、比較信号Ｓｘはローレベルであり、Ｄｄ１がＶｒ２以上の場合、比較信号Ｓｘはハイレベルである。大小比較器７６は、モニタ部４２の入力端子４２ａに接続された出力端子７６ｃを有しており、比較信号Ｓｘは、この出力端子７６ｃからモニタ部４２に送られる。
【００７６】
モニタ部４２は、比較信号Ｓｘがローレベルの場合に第１の検出信号Ｄｄ１を、また、Ｓｘがハイレベルの場合には第２の検出信号Ｄｄ２を用いて光入力強度を算出する。算出の方法は、第１実施形態と同様である。モニタ部４２は、算出した光入力強度に応じた光強度信号Ｓｙを生成し、出力端子４２ｄからホスト装置に送られる。このようにして、光受信器１０によって検出された光入力強度がホスト装置に通知される。
【００７７】
大小比較器７６は、比較信号Ｓｘがローレベルの場合にディジタル制御信号Ｄｄ３を、また、Ｓｘがハイレベルの場合にディジタル制御信号Ｄｄ４を出力端子７６ｄからＤＡＣ７８に供給する。ＤＡＣ７８は、検出信号Ｄｄ３またはＤｄ４をアナログ化して制御信号Ｓｃを生成する。制御信号Ｓｃはバイアス電圧発生回路１２の入力端子１２ｉに供給され、それにより直流電圧Ｖｂが調整される。その結果、第１実施形態と同様に、バイアス電圧Ｖａｐｄが図２に示されるように制御される。
【００７８】
このように、本実施形態では、検出信号Ｄｄ１ではなく検出信号Ｄｄ２に基づいて光入力強度の大小が判断される。制御回路２２ａは、第１の検出信号Ｄｄ２に対応するディジタル制御信号Ｄｄ４が基準電圧Ｖｒ２以上であるか否かを示す比較信号Ｓｘに従って制御方式を切り替える。したがって、基準電圧Ｖｒ２は、図２に示される光入力強度の閾値Ｐ０に対応する。
【００７９】
ディジタル制御信号Ｄｄ４の値は、光入力強度がＰ０以上のときのバイアス電圧Ｖａｐｄの変化に対応して、検出信号Ｄｄ２に応じて単調に変化する。したがって、ディジタル制御信号Ｄｄ４を基準電圧Ｖｒ２と比較することは、検出信号Ｄｄ２が示す光電流の値を所定の閾値と比較することと等価である。
【００８０】
光受信器１０ａは、第１実施形態の光受信器１０よりも高い強度の光入力を受けることを想定して構成されている。これを説明するため、以下では、光受信器１０ａの光入力範囲が１μＷ〜１ｍＷと広い例を考える。この例では、光入力強度Ｐｉｎが１μＷ以上１０μＷ未満のときに、ＡＰＤ１４の増倍率Ｍを１０に固定する。また、Ｐｉｎが１０μＷ以上１ｍＷ以下のときは、Ｐｉｎ＝１０μＷの下でＭ＝１０，Ｐｉｎ＝１ｍＷの下で増倍率Ｍが１となるように、光入力強度Ｐｉｎの増加に伴ってバイアス電圧Ｖａｐｄを低減する。また、ＡＤＣ３６の入力電圧範囲は０〜３Ｖとする。
【００８１】
検出抵抗３０の値を３０ｋΩとすると、ＡＤＣ３６の入力電圧は、光入力強度が１μＷのとき０．３Ｖ、１０μＷのとき３．０Ｖであり、１ｍＷのときは３０．０Ｖに達する。従って、ＡＤＣ３６の入力耐圧が３０．０Ｖ未満であると、ＡＤＣ３６が破損するおそれがある。
【００８２】
ＡＤＣ３６の入力を入力耐圧以下に抑えるためには、振幅制限回路をノード３１とＡＤＣ３６の間に設置して、アナログ信号Ｓｄ１の絶対値を所定の上限値以下に制限すればよい。振幅制限回路の例としては、ツェナーダイオードを挙げることができる。しかし、ツェナーダイオードは、漏れ電流を多く発生させるので、光入力強度の測定誤差が大きくなるという短所を有している。
【００８３】
そこで、本実施形態では、増幅器６４を振幅制限回路として使用する。一般に、増幅器は、増幅器に印加される電源電圧以上の出力電圧を生成することはできない。したがって、増幅器６４に３Ｖの電源電圧を供給すれば、増幅器６４の出力電圧は最大でも３Ｖとなる。例えば、増幅器６４の増幅率１０とし、検出抵抗３０の値を３ｋΩとすれば、光入力強度Ｐｉｎが１μＷのとき増幅器６４の入力電圧は０．０３Ｖ、１０μＷのとき０．３Ｖ、１ｍＷのとき３．０Ｖとなる。ＡＤＣ３６の入力電圧、すなわち増幅器６４の出力電圧は、それぞれ０．３Ｖ、３．０Ｖ、３．０Ｖとなる。
【００８４】
このように、本実施形態の光受信器１０ａは、第１実施形態での利点に加えて次の利点を有する。すなわち、増幅器６４がＡＤＣ３６の入力を入力耐圧以下に制限するので、ＡＤＣ３６の破損を防止することができる。これにより、光受信器１０ａが受信可能な光入力強度の範囲を拡大することができる。
【００８５】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００８６】
上記実施形態では、第２の電流検出回路２０または２０ａが、バイアス電圧発生回路１２とカレントミラー回路１８または１８ａとの間に設けられているが、カレントミラー回路１８または１８ａとＡＰＤ１４との間に設けられていてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、図２に示されるように、光入力強度がＰ０以上のときは、光入力強度Ｐｉｎが高くなるのに伴ってバイアス電圧Ｖａｐｄを単調に減少させる。しかし、ＡＰＤ１４に過電流が流れない間は、光入力強度がＰ０以上のときでもバイアス電圧Ｖａｐｄを一定値（例えば、上記のＶ０）に保持してもよい。また、光入力強度の増加に伴ってバイアス電圧Ｖａｐｄを低減する場合でも、光入力強度が極めて高いときにオーバーロード特性が劣化することを防ぐため、バイアス電圧Ｖａｐｄに下限を設定してもよい。
【００８８】
第１実施形態では、第１の検出信号Ｄｄ１に基づいて光入力強度が閾値以上であるか否かを判別しているが、この判別を、第２の検出信号Ｄｄ２に基づいて行ってもよい。また、この判別を、検出信号Ｄｄ１またはＤｄ２に対応する上記のディジタル制御値に基づいて行ってもよい。
【００８９】
第２実施形態では、第２の検出信号Ｄｄ２に応じたディジタル制御信号Ｄｄ４に基づいて光入力強度が閾値以上であるか否かを判別しているが、この判別を、第１の検出信号Ｄｄ１に応じたディジタル制御信号Ｄｄ３に基づいて行ってもよい。ディジタル制御信号Ｄｄ３の値は、光電流の変化に応じた制限抵抗３２での電圧降下の変動を打ち消すべく、検出信号Ｄｄ１に応じて単調に変化する。したがって、ディジタル制御信号Ｄｄ３を所定の基準電圧と比較することは、検出信号Ｄｄ１が示す光電流の値を所定の閾値と比較することと等価である。
また、この判別を、第１実施形態と同様に、検出信号Ｄｄ１またはＤｄ２を閾値と比較することにより行ってもよい。
【００９０】
第２実施形態は、第１および第２の制御データを格納するために二つの記憶装置７２，７４を使用するが、代わりに単一の記憶装置を使用して回路構成を簡略化してもよい。ＡＤＣ３６、３８から出力される検出信号Ｄｄ１、Ｄｄ２は、双方とも単一の記憶装置に供給される。この記憶装置は、第１の制御データによってＤｄ１に対応づけられたディジタル制御値、並びに第２の制御データによってＤｄ２に対応付けられたディジタル制御値を一連のデータとして大小比較器７８に出力する。大小比較器７８は、このデータの前半部分または後半部分のいずれかを用いて制御信号Ｓｃを生成することになる。
【００９１】
第２実施形態と同様に、第１実施形態においても、ノード３１と第１のＡＤＣ３６の間に振幅制限回路、例えば増幅器６４を設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態に係る光受信器の構成を示す回路図である。
【図２】光入力強度とバイアス電圧との関係を示すグラフである。
【図３】様々な増倍率の下での光電変換特性を例示するグラフである。
【図４】ＡＰＤの増倍率と雑音との関係、およびＡＰＤの増倍率と最小受信感度との関係を概略的に示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係る光受信器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０，１０ａ…光受信器、１２…バイアス電圧発生回路、１４…アバランシェフォトダイオード、１６、６４…増幅器、１８，１８ａ…第１の電流検出回路、２０，２０ａ…第２の電流検出回路、２２，２２ａ…制御回路、３０…検出抵抗、３２…制限抵抗、３６、３８…アナログ／ディジタル変換器、４０、９０…制御部、４２…モニタ部、５０…カレントミラー回路、５２，５３…抵抗分割回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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